KR100923699B1 - 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세히는 효율적인 열교환 성능을 획득하기 위하여 일정 간격으로 이격한 열교환막의 상단이 각각 하면에 지지편을 부착한 상부 연결막으로 상호 연결되고, 상기 상부 연결막으로 연결된 열교환막의 하단과 이격한 다른 열교환막의 하단이 각각 상면에 지지편을 부착한 하부 연결막으로 상호 연결되는 패턴을 반복하여 다수개의 산과 골을 형성하는 열교환소자; 상기 상, 하부 연결막의 지지편 양단과 고정 결합되는 지지 프레임과, 상기 지지 프레임 양단을 상호 연결하는 보조 프레임으로 이루어진 프레임 조립체; 및 상기 열교환소자의 일측 상, 하부의 지지 프레임 사이에 형성된 산을 마감하고, 상기 열교환소자의 타측 상, 하부의 지지 프레임 사이에 형성된 골을 마감하는 마감편;을 포함하는 것을 기술적 요지로 하여 설계에 따라 다양한 기류의 교환을 통한 열교환 효율의 향상을 도모할 수 있음은 물론, 설치 공간에 따른 적극적인 대응이 가능하도록 하는 열교환기에 관한 것이다.

열교환기, 열교환소자, 프레임 조립체, 마감편, 열교환막, 상부 연결막, 하부 연결막

Description

열교환기{Heat exchanger}

본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 다수개의 산과 골을 형성하는 열교환소자의 가장자리를 지지하는 프레임 조립체와 산과 골을 마감하는 마감편을 포함하는 구성을 채택함으로써 설계에 따라 다양한 기류의 교환을 통한 열교환 효율의 향상을 도모할 수 있음은 물론, 설치 환경에 따라 다양하고 적극적인 대응이 가능한 열교환기에 관한 것이다.

열교환기는 폐열을 회수하고 환기시키는 장치의 핵심적인 부품으로, 출입하는 기류가 접촉하는 전열면을 알루미늄, 종이 또는 섬유로 제작하여 적용해 왔다.

그러나, 알루미늄 열교환기의 경우는 알루미늄 자체의 가격이 높으며, 제조 공정 또한 가장자리를 적어도 1회 이상 절첩하여 고정하는 것을 반복하는 복잡하고 번거로운 작업이 수반되므로, 자연히 제품의 단가 또한 고가인 문제점이 있으며, 특히 알루미늄 재료의 특성상 현열과 잠열 중 잠열 교환 자체를 실시할 수 없다는 한계점이 있었다.

즉, 알루미늄 열교환기의 경우는 동절기에 실내에서 배출되는 수분을 회수할 수 없어 환기에 의한 가습부하가 비례하여 증대하게 될 뿐 아니라, 이에 따른 실내 환경이 매우 건조하게 되므로, 실내 거주자의 호흡기 점막 건조 등에 따른 건강 악화 등의 문제점 또한 있었던 것이다.

한편, 종이나 섬유 재질의 열교환기는 대한민국 등록특허 제10-0630393호의 "한지를 이용한 열교환부재를 구비한 전열교환기", 일본 특허 특개평5-322472호의 "열교환기", 특개평9-280765호의 "열교환 엘레멘트", 특개2002-228382호의 "열교환기", 특개2005-121264호의 "전열교환소자", 특개2007-315649호의 "전열교환기" 등에 공지된 바와 같이 일반적으로 골판지 상자의 보강 구조, 즉 한 쌍의 평판 사이에 산과 골이 물결 형상으로 반복 형성된 중간판이 배치된 단위체를 다수개 적층 형성하여 제작된 것이다.

여기서, 상기 단위체는 중간판의 산과 골의 형성 방향이 상호 직교되도록 하여 직교방향의 열교환이 이루어지도록 한 것이지만, 중간판의 구조적 특성상 압력저항이 증대될 뿐 아니라, 세척하여 재활용하기에도 힘든 문제점이 있었다.

또한, 상기 단위체는 구조적 형상의 특성상 정사각형의 평판 형상으로 가공하여 적층할 수 밖에 없는 문제점이 있으므로, 열회수율의 극대화를 도모하기에는 한계점이 있었다.

즉, 상기 단위체를 채택한 기존의 열교환기는 열교환 면적을 넓히고 열교환 경로를 연장하고자 장방형으로 단위체를 제작하여 적층할 경우 출입하는 공기의 유량에 차이가 발생하게 되어 정삭적인 열교환이 이루어지기 힘들게 되는 것이다.

또한, 상기와 같은 기존의 열교환기를 도 1과 같은 폐열회수 환기 장치에 채용할 경우에는, 도시된 바와 같이 케이스(2) 내에 정사각형의 열교환기(1)를 장착 하고 상기 케이스(2) 양측에 각각 장착된 배기팬(3)과 흡기팬(4)에 의하여 공기를 강제 유동시키면서 상기 열교환기(1)에서 직교하는 실내 공기(실선 화살표)와 실외 공기(점선 화살표)의 열교환이 이루어지게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 기존의 열교환기는 전술한 바와 같은 구조적 한계점 때문에 상기 케이스(2) 내부의 공간을 효율적으로 사용할 수 없는 문제점이 있다.

그리고, 상기와 같은 기존의 열교환기는 실내 및 실외의 공기 유동이 거의 격벽(2')이 형성하는 연장선 상의 주위에서만, 즉 일점 쇄선으로 표시한 화살표 방향으로만 일어나게 되는 바, 상기 열교환기(1)의 양측 가장 자리 부분은 사실상 열교환이 이루어지지 못하는 비효율성 또한 내포하고 있는 것이었다.

한편, 본 출원인이 기출원한 대한민국 등록실용 제20-0403611호(이하 '등록실용')의 "한지를 이용한 판형 열교환기"는 코팅막이 형성된 열교환판을 다수개 적층하여 상기 열교환판의 전, 후단 및 좌, 우단을 각각 클립으로 번갈아 결합시키고, 수평지지판과 수직지지대를 포함하여 몸체프레임에 고정시킨 구조를 채택하고 있다.

그러나, 상기 등록실용은 열교환판 각각의 전, 후단 및 좌, 우단에 각각 클립으로 번갈아 결합시키는 등 일련의 제조 공정이 복잡하고 연속적으로 이루어지기 힘들므로, 기존의 열교환기에 비하여 대량 생산이 힘든 한계점이 있었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 설계에 따라 다양한 기류의 교환을 통한 열교환 효율의 향상을 도모할 수 있음은 물론, 설치 환경에 따라 다양하고 적극적인 대응이 가능한 열교환기를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일정 간격으로 이격한 열교환막의 상단이 각각 하면에 지지편을 부착한 상부 연결막으로 상호 연결되고, 상기 상부 연결막으로 연결된 열교환막의 하단과 이격한 다른 열교환막의 하단이 각각 상면에 지지편을 부착한 하부 연결막으로 상호 연결되는 패턴을 반복하여 다수개의 산과 골을 형성하는 열교환소자; 상기 상, 하부 연결막의 지지편 양단과 고정 결합되는 지지 프레임과, 상기 지지 프레임 양단을 상호 연결하는 보조 프레임으로 이루어진 프레임 조립체; 및 상기 열교환소자의 일측 상, 하부의 지지 프레임 사이에 형성된 산을 마감하고, 상기 열교환소자의 타측 상, 하부의 지지 프레임 사이에 형성된 골을 마감하는 마감편;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 열교환막 및 상, 하부 연결막은 한지, 극세사 섬유 또는 알루미늄 박막 중 어느 하나를 채택할 수 있다.

이때, 상기 한지 및 극세사 섬유는 상기 지지편과의 원활한 접착을 위하여 점착성 수용액이 도포된 반건조 상태인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 열교환소자에는 상기 지지 프레임의 길이 방향을 따라 상기 지지편이 장착된 상기 상, 하부 연결막을 포함하는 상기 열교환소자의 상, 하부를 일부 차폐하는 차폐판이 더 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 지지편은 열경화성 수지의 몸체와, 상기 몸체 양측의 가장자리를 따라 절곡하여 상호 대향하는 보조절편으로 이루어지며, 상기 상부 연결막의 하면 및 상기 하부 연결막의 상면에 각각 상기 몸체의 하부면이 접착 또는 핫멜트 접착되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 상부 연결막에는 상기 상부 연결막 및 지지편의 형성 방향을 따라 일정 간격으로 이격하여 관통 형성되는 통기 슬릿이 더 구비되며, 상기 열교환소자 상, 하부가 상기 차폐판으로 일부 마감된 상태에서 상기 상부 연결막 사이의 개방된 부위는 보조 마감편으로 마감되고, 상기 상부 연결막 양단의 산 형성부는 상기 마감편으로 마감되도록 실시할 수도 있다.

그리고, 상기 프레임 조립체는 열경화성 수지인 것이 바람직하며, 상기 지지 프레임에는 상기 지지 프레임의 길이 방향을 따라 상기 상, 하부 연결막의 지지편 양단과 대응하는 위치에 결합홈이 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 결합홈은 상기 결합홈에 상기 지지편의 양단이 각각 억지 끼워맞춤 결합되도록 상기 지지편 양단과 접촉하는 부위가 상대적으로 상기 지지편의 양단에 비하여 좁게 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 마감편은 열경화성 수지의 마감몸체와, 상기 마감몸체 양측의 가장자리를 따라 절곡하여 상호 대향하는 마감보조절편으로 이루어지며, 상기 마감 보조절편의 외측면이 상기 열교환막과 핫멜트 접착되게 된다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

우선, 다수개의 산과 골을 반복적으로 형성한 열교환소자의 가장자리를 프레임 조립체로 고정 지지하고 산과 골을 마감편으로 마감하는 구성을 채택함으로써 기존의 직교형 열교환기의 구조적 형상의 한계를 탈피하여 열교환 면적을 극대화하고, 기류의 통과 길이 등을 다양하게 조절하여 열교환 효율의 대폭적인 향상을 도모할 수 있는 특장점이 있다.

그리고, 본 발명은 마감편을 마감하는 위치와, 상부 연결막에 관통 형성되는 통기 슬릿과 함께 상부 연결막 사이를 마감하는 보조 마감편의 적용 실시를 포함한 많은 실시예에 따라 출입하는 공기의 유로를 다양하게 형성하고 열교환막 전체에 걸친 균일한 열교환이 이루어지도록 할 수 있는 특장점이 있다.

또한, 본 발명은 정사각형상은 물론 폭과 길이를 가변하여 기류 통과 시간 및 면적을 각각 증대시키는 장방형의 열교환소자를 제작할 수 있으므로, 기존의 열교환기에 비하여 폐열회수 환기장치 내부의 공간활용을 극대화할 수 있음은 물론 열교환막 전체에 걸친 균일한 열교환이 이루어지므로 열교환 효율의 극대화가 가능한 특장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명에 따른 열교환기의 전체적인 구성을 나타낸 사시도로서, 본 발명에 따른 열교환기는 크게 열교환소자(100), 프레임 조립체(200) 및 마감편(300)을 포함하는 구성임을 알 수 있다.

상기 열교환소자(100)는 상부 연결막(120)과 하부 연결막(미도시)으로 상하단이 연결된 것이며, 상기 열교환소자(100)의 외측을 프레임 조립체(200)가 고정 지지하되, 상기 프레임 조립체(200)는 상기 열교환소자(100)의 상, 하부 양측의 가장자리를 따라 결합된 지지 프레임(210)과 상기 지지 프레임(210) 양단을 결합하는 보조 프레임(220)으로 이루어진 것이다.

그리고, 상기 마감편(300)은 상, 하부측의 상기 지지프레임(210) 사이를 마감하며, 상기 열교환소자(100)의 상, 하부측에는 차폐판(400)으로 일부 마감된 것을 파악할 수 있다.

이하, 본 발명의 주요부에 대하여 도 3을 참고로 하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.

상기 열교환소자(100)는 도시된 바와 같이 일정 간격으로 이격한 열교환막(110, 110')의 상단이 각각 상부 연결막(120)으로 상호 연결되고, 상기 상부 연결막(120)으로 연결된 열교환막(110')의 하단과 이격한 다른 열교환막(110")의 하단이 각각 연결막(130)으로 상호 연결되는 패턴을 반복하여 다수개의 산(102)과 골(104)을 형성하는 구조이다.

여기서, 상기 상부 연결막(120)의 하부측 및 하부 연결막(130)의 상부측에는 지지편(500)이 각각 결합되어 후술할 지지 프레임(210)과의 결합시 지지 및 골조 역할을 하게 되는 것이다.

여기서, 상기 상, 하부 연결막(120, 130)을 포함한 열교환막(110, 110', 110")은 한지, 극세사 섬유 또는 알루미늄 박막 중 어느 하나를 선택하여 실시할 수 있으며, 이 중에서 한지 및 극세사 섬유는 표면에 점착성 수용액을 도포한 반건조 상태에서 상기 지지편(500)과의 원활한 접착을 도모할 수 있게 된다.

한지 및 극세사 섬유에 도포되는 점착성 수용액은 어떠한 것도 무관하지만 바람직하게는 방부성이 뛰어난 옻 수용액을 사용하는 것이 좋으며, 경우에 따라 다공성인 한지 및 극세사 섬유의 구조적 특성상 입자가 비교적 크고 유해물질의 흡착력이 뛰어나고 투습성이 양호한 활성탄 분말 등을 함께 혼합하여 도포할 수 있을 것이다.

상기 알루미늄 박막은 기존의 알루미늄 열교환기가 자체적인 지지 구조를 가지기 위하여 표면 전체에 걸쳐 엠보스 처리하여 다수개의 돌기와 홈을 형성하고 이러한 돌기와 홈에 의하여 간격을 유지토록 한 것에 비하여 상기 지지편(500)으로써 지지되는 구조이므로, 매우 얇게 가공한 것으로 열교환소자(100)를 제작하도록 하여 원재료의 절감을 도모할 수도 있다.

상기 지지편(500)은 열경화성 수지의 몸체(510)와, 상기 몸체(510) 양측의 가장자리를 따라 절곡하여 상호 대향하는 보조절편(520)으로 이루어지며, 상기 상부 연결막(120)의 하면 및 상기 하부 연결막(130)의 상면에 각각 상기 몸체(510)의 하부면이 접착 또는 핫멜트 접착되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 지지편(500)은 상기 상부 연결막(120)의 하면에 '┌┐'형상으로, 상기 하부 연결막(130)의 상면에 '└┘'형상으로 각각 결합되는 것이다.

여기서, 상기 지지편(500)에는 후술할 통기 슬릿(122)의 용이한 형성과 상기 열교환막(110, 110', 110")과의 용융된 열경화성 수지를 주입하여 핫멜트 접착을 용이하게 실시하기 위하여 후술할 통기 슬릿(122)에 대응하는 형상으로 슬릿(미도시)을 관통 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 프레임 조립체(200)는 상기 열교환소자(100)의 외측을 지지하는 지지 및 골조 역할을 하는 것으로, 크게 지지 프레임(210)과 보조 프레임(220)으로 이루어진 것이다.

상기 지지 프레임(210)은 상기 상, 하부 연결막(120, 130)의 지지편(500) 양단과 고정 결합되며, 상기 보조 프레임(220)은 상기 지지 프레임(210) 양단을 상호 연결하는 것으로, 더욱 상세히는 상기 지지 프레임(210)의 양단이 상기 보조 프레임(220) 양단에 형성된 결합홈(222)과 결합 고정되게 된다.

여기서, 상기 지지 프레임(210)에는 상기 지지 프레임(210)의 길이 방향을 따라 상기 상, 하부 연결막(120, 130)의 지지편(500) 양단과 대응하는 위치에 결합홈(212)이 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 결합홈(212)은 상기 결합홈(212)에 상기 지지편(500)의 양단이 각각 억지 끼워맞춤으로 견고한 결합이 이루어지도록 상기 지지편(500) 양단과 접촉하는 부위가 상대적으로 상기 지지편(500)의 양단에 비하여 좁게, 즉 도시된 바와 같이 사다리꼴 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 따른 프레임 조립체(200)는 알루미늄이나 스테인리스 스틸과 같은 금속재의 프레스 성형물을 사용하여도 좋으며, 상기 지지편(500)과 같이 열경화성 수지를 압출 성형으로 공급하여 완전히 경화되기 직전에 상기 열교환소자(100)의 지지편(500) 양단과 상기 결합홈(212)을 결합하는 방법 등이 적용 가능함은 물론일 것이다.

한편, 본 발명에 따른 마감편(300)은 상기 열교환소자(100)의 일측 상, 하부의 지지 프레임(210) 사이에 형성된 산(102)을 마감하고, 상기 열교환소자(100)의 타측 상, 하부의 지지 프레임(210) 사이에 형성된 골(104)을 마감함으로써 상기 열교환소자(100)의 상, 하부 방향으로의 지지 구조를 제공함과 아울러, 실내 및 실외 공기의 직교 유동이 가능하도록 기류의 유동 방향을 따라 안내하는 역할을 하게 된다.

상기 마감편(300)은 상기 열교환소자(100)의 상, 하부측에 지그재그로 접착 고정된 상, 하부 연결막(120, 130)에 대하여 상기와 같이 상기 열교환소자(100)의 양측에서 지그재그 형상으로 마감되게 되며, 참고로 상기 마감편(300)은 도면 이해의 편의를 위하여 도 3에서는 일부를 생략하였다.

여기서, 상기 마감편(300)은 열경화성 수지의 마감몸체(310)와, 상기 마감몸체(310) 양측의 가장자리를 따라 절곡하여 상호 대향하는 마감보조절편(320)으로 이루어지며, 상기 마감보조절편(320)의 외측면이 상기 열교환막(110, 110', 110")과 핫멜트 접착되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 열교환소자(100)에는 도 3과 같이 상기 지지 프레임(210)의 길이 방향을 따라 상기 지지편(500)이 장착된 상기 상, 하부 연결막(120, 130)을 포함하 는 상기 열교환소자(100)의 상, 하부를 일부 차폐하는 차폐판(400)이 더 구비되게 된다.

상기 차폐판(400)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 열교환소자(100) 상부 일측 가장자리의 지지 프레임(210)과, 상기 열교환소자(100) 하부 타측 가장자리의 지지 프레임(210)의 길이 방향을 따라 각각 결합되어 상기 열교환소자(100)의 상, 하부측의 일부를 노출시켜, 상기 열교환소자(100) 양측에 지그재그로 결합된 마감편(300)과 함께 실내 및 실외 공기의 직교 유동을 위한 통로를 형성하게 된다.

참고로, 도 4 및 도 5에서는 도면 이해의 편의를 위하여 프레임 조립체(200)의 구성은 생략하였으며, 상기 프레임 조립체(200)의 구성은 도 2 및 도 3을 참고로 하면 될 것이다.

상기 열교환소자(100)는 도 4와 같이 상기 차폐판(400)에 의하여 상기 상부 연결막(120) 사이의 개방된 부분을 통하여 유동하는 공기(X)와, 상기 열교환소자(100) 양측에 지그재그로 마감된 마감편(300) 사이의 개방된 부분을 통하여 유동하는 공기(Y)가 상호 직교를 이루게 되며, 직교 유동하는 각 공기(X, Y)는 이격한 복수개의 열교환막(110, 110', 110")을 통하여 열교환이 이루어지게 되는 것이다.

따라서, 상기 열교환소자(100)는 열교환 효율을 향상시키기 위하여 직교하는 각 공기(X, Y)가 열교환막(110, 110', 110") 사이에서 오랫동안 지체할 수 있도록 상기 차폐판(400)이 장착된 측의 길이(b)를 마감편(300)이 장착된 측의 길이(a)보다 상대적으로 길게 형성하든가, 상기 각 길이(a, b)를 각각 늘려서 상기 열교환막(110, 110', 110")의 면적을 늘리는 등의 변경 설계를 실시할 수 있다.

상기 차폐판(400)은 도 4에 도시된 위치 외에도 상기 열교환소자(100)의 상, 하부측 중앙에 상기 지지 프레임(210)의 길이 방향을 따라 결합시켜 상기 열교환소자(100) 상, 하부측의 양단부를 노출시킨다든가 하는 변형 및 응용을 통하여 다양한 기류의 유동을 위한 통로의 형성이 가능하게 되며, 이에 대하여는 후술시 상세히 설명하기로 한다.

한편, 상기 상부 연결막(120)에는 도 5와 같이 상기 상부 연결막(120) 및 지지편(500)의 형성 방향을 따라 일정 간격으로 이격하여 관통 형성되는 통기 슬릿(122)이 더 구비하여 일방향으로 통과하는 공기(Y')에 대하여 직교 방향으로 통과하는 공기(X')와의 열교환을 도모할 수도 있다.

즉, 상기 열교환소자(100) 상, 하부가 상기 차폐판(400)으로 일부 마감된 상태에서 상기 상부 연결막(120) 사이의 개방된 부위는 보조 마감편(600)으로 마감하고, 상기 상부 연결막(120) 양단의 산(102, 도 3 참고) 형성부를 상기 마감편(300)으로 마감함으로써 상기 마감편(300) 사이의 개방된 부분을 통하여 일방향으로 공기(Y')가 직진하게 된다.

그리고, 일방향으로 통과하는 공기(Y')와 직교하는 공기(X')는 상기 통기 슬릿(122)을 통하여 도면상에서 도시되지는 않았으나 대향하는 방향, 즉 상기 하부 연결막(130) 사이의 개방된 부분을 통하여 배출되게 된다.

따라서, 상기 열교환소자(100)는 마감편(300)이 장착된 측의 길이(a')를 상기 차폐판(400)이 장착된 측의 길이(b')보다 상대적으로 길게 하여 상기 열교환막(110, 110', 110") 사이의 각 공기(X', Y')가 지체하는 시간을 길게 하거나, 상 기 각 길이(a', b')를 각각 늘려서 상기 열교환막(110, 110', 110")의 면적을 넓힘으로써 열교환 효율을 향상시킬 수도 있을 것이다.

한편, 본 발명에 따른 열교환기는 마감편(300) 및 차폐판(400)의 장착 위치 및 보조 마감편(600)의 장착 여부에 따라 도 6과 같이 다양한 실시예를 적용하여 기류의 유동 방향을 다변화할 수 있다.

참고로, 도면에서 표시되지 않은 도면의 부호는 도 3 내지 도 5를 참고로 하고자 하며 도면의 상, 하 방향을 각각 후측 및 전측으로, 좌우 방향을 각각 좌측 및 우측이라 정의하기로 한다.

또한, 도면 상의 실선으로 표시된 화살표는 오염된 상태로 배출되는 실내 공기를, 일점 쇄선으로 표시된 화살표는 신선한 상태로 유입되는 실외 공기를 각각 나타낸다.

우선, 본 발명에 따른 열교환기는 열교환소자(100)의 전, 후측면을 도 6(a)와 같이 차폐판(400)으로 일부 마감하고 상기 열교환소자(100)의 좌, 우측면을 이루는 산(102)과 골(104), 더욱 상세히는 상기 열교환소자(100) 좌측의 산(102)과, 우측의 골(104)을 상기 마감편(300)으로 마감하여 도시된 바와 같이 실내, 외로 유입 및 배출되는 공기가 상기 열교환소자(100)에서 직교하는 유동을 나타낼 수 있다.

여기서, 상기 열교환소자(100)는 실외 공기가 최초 유입하는 측의 폭(c)에 비하여 실외 공기가 실내로 유입되는 출구측의 폭(d)을 상대적으로 넓게 하여 풍속이 높은 장소나 팬(미도시) 등의 구동장치가 가동되는 장소에서 발생하는 소음을 저감하는 등의 응용 또한 가능할 것이다.

이하, 상기 차폐판(400)은 도 6(b)에서도 동일 위치에 장착되는 것으로 하였으므로, 그 설명은 생략하여도 무방할 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 열교환기는 열교환소자(100)의 상부 연결막(120)에 통기 슬릿(122)을 형성하고 상기 상부 연결막(120) 사이를 보조 마감편(600)으로 마감하며, 상기 상부 연결막(120)의 양단부에 대응하는 산(102) 형성부를 공히 마감편(300)으로 마감하여 도 6(b)와 같이 일방향으로 유입되는 실외 공기에 대하여 직교 방향으로 배출하는 실내 공기의 유동에 의한 열교환이 이루어지게 된다.

또한, 본 발명에 따른 열교환기는 열교환소자(100)의 전, 후측면 중앙의 상, 하 방향을 따라 차폐판(400)으로 일부 마감하여 상기 열교환소자(100) 전, 후측면의 양단부를 개방되도록 하고, 상기 열교환소자(100)의 좌,우측면을 전차폐판(400')으로 각각 전부 마감함으로써 도 6(c)와 같은 기류의 유동을 형성할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 열교환기는 도 6(c)와 같은 실시예의 열교환소자(100)를 전차폐판(400')과 평행한 방향으로 형성된 벽체(미도시)에 매입 설치하여, 상기 열교환소자(100) 전, 후측면의 중앙부를 기준으로 벽체의 좌, 우측을 각각 실내, 실외라 정의하면 벽체를 기준으로 좌우 양분된 상기 열교환소자(100)에서 도 6(c)와 같은 기류의 유동으로 열교환이 이루어지며, 급기 또는 배기팬 등의 자유로운 설치가 가능하게 되는 것이다.

상기와 같이 다양한 실시예의 적용이 가능한 본 발명에 따른 열교환기는 도 7과 같이 흡입팬(3) 및 배기팬(4)을 구비한 폐열회수 환기 장치의 케이스(2) 내부 공간에, 예를 들면 특별히 도시하지는 않았으나 내장되는 필터나 살균램프 등의 설치 공간에 제약을 받지 않고 전체적으로 폭넓게 장착하여 사용할 수 있게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 설계에 따라 다양한 기류의 교환을 통한 열교환 효율의 향상을 도모할 수 있음은 물론, 설치 환경에 따라 다양하고 적극적인 대응이 가능한 열교환기를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론일 것이다.

도 1은 종래 열교환기가 장착된 폐열회수 환기 장치의 내부 구조를 나타낸 개념도

도 2는 본 발명에 따른 열교환기의 전체적인 구성을 나타낸 사시도

도 3은 본 발명에 따른 열교환기의 전체적인 구성을 나타낸 분해 사시도

도 4는 본 발명에 따른 열교환기의 일 실시예를 나타낸 사시도

도 5는 본 발명에 따른 열교환기의 다른 실시예를 나타낸 사시도

도 6은 본 발명에 따른 열교환기의 다양한 실시예 및 기류의 형성 방향을 나타낸 개념도

도 7은 본 발명에 따른 열교환기를 폐열회수 환기 장치에 적용한 실시예를 나타낸 개념도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100...열교환소자 200...프레임 조립체

300...마감편 400...차폐판

Claims (10)

1. 일정 간격으로 이격한 열교환막(110, 110')의 상단이 각각 하면에 지지편(500)을 부착한 상부 연결막(120)으로 상호 연결되고, 상기 상부 연결막(120)으로 연결된 열교환막(110')의 하단과 이격한 다른 열교환막(110")의 하단이 각각 상면에 지지편(500)을 부착한 하부 연결막(130)으로 상호 연결되는 패턴을 반복하여 다수개의 산(102)과 골(104)을 형성하는 열교환소자(100);

   상기 상, 하부 연결막(120, 130)의 지지편(500) 양단과 고정 결합되는 지지 프레임(210)과, 상기 지지 프레임(210) 양단을 상호 연결하는 보조 프레임(220)으로 이루어진 프레임 조립체(200); 및

   상기 열교환소자(100)의 일측 상, 하부의 지지 프레임(210) 사이에 형성된 산(102)을 마감하고, 상기 열교환소자(100)의 타측 상, 하부의 지지 프레임(210) 사이에 형성된 골(104)을 마감하는 마감편(300);을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 열교환막(110, 110', 110") 및 상, 하부 연결막(120, 130)은,

   한지, 극세사 섬유 또는 알루미늄 박막 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 열교환기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 한지 및 극세사 섬유는,

   점착성 수용액이 도포된 반건조 상태인 것을 특징으로 하는 열교환기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 열교환소자(100)에는,

   상기 지지 프레임(210)의 길이 방향을 따라 상기 지지편(500)이 장착된 상기 상, 하부 연결막(120, 130)을 포함하는 상기 열교환소자(100)의 상, 하부를 일부 차폐하는 차폐판(400)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 지지편(500)은,

   열경화성 수지의 몸체(510)와, 상기 몸체(510) 양측의 가장자리를 따라 절곡하여 상호 대향하는 보조절편(520)으로 이루어지며,

   상기 상부 연결막(120)의 하면 및 상기 하부 연결막(130)의 상면에 각각 상기 몸체(510)의 하부면이 접착 또는 핫멜트 접착되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

   상기 상부 연결막(120)에는,

   상기 상부 연결막(120) 및 지지편(500)의 형성 방향을 따라 일정 간격으로 이격하여 관통 형성되는 통기 슬릿(122)이 더 구비되며,

   상기 열교환소자(100) 상, 하부가 상기 차폐판(400)으로 일부 마감된 상태에서 상기 상부 연결막(120) 사이의 개방된 부위는 보조 마감편(600)으로 마감되고, 상기 상부 연결막(120) 양단의 산(102) 형성부는 상기 마감편(300)으로 마감되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 프레임 조립체(200)는,

   열경화성 수지인 것을 특징으로 하는 열교환기.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지 프레임(210)에는,

   상기 지지 프레임(210)의 길이 방향을 따라 상기 상, 하부 연결막(120, 130)의 지지편(500) 양단과 대응하는 위치에 결합홈(212)이 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 결합홈(212)은,

   상기 지지편(500) 양단과 접촉하는 부위가 상대적으로 상기 지지편(500)의 양단에 비하여 좁게 형성되며,

   상기 결합홈(212)에 상기 지지편(500)의 양단이 각각 억지 끼워맞춤 결합되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 마감편(300)은,

    열경화성 수지의 마감몸체(310)와, 상기 마감몸체(310) 양측의 가장자리를 따라 절곡하여 상호 대향하는 마감보조절편(320)으로 이루어지며,

    상기 마감보조절편(320)의 외측면이 상기 열교환막(110, 110', 110")과 핫멜트 접착되는 것을 특징으로 하는 열교환기.

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